Anthropogene Biomasse-Oxidation und Klimaerwärmung

(Abschnitt 9.8 der in Vorbereitung befindlichen 2., erweiterten Auflage von "Atmosphäreneffekt, Klimabedingung...")

Wir haben aus der bisherigen Lektüre erfahren, dass Kohlen­stoffdioxid bestenfalls einen marginalen Einfluss auf die glo­bale Oberflächentemperatur der Erde besitzt. Das gilt vor allem für die fossilen Energierohstoffe – und damit erst recht für die energetische Nutzung von Biomasse, für die in der Regel sogar eine ausgeglichene Kohlenstoffbilanz ausgewiesen wird. Es wird bei der Oxidation gerade so viel Kohlenstoff­dioxid frei­gesetzt wie vorher beim Pflanzenwachs­tum aufge­nommen wor­den ist. Wie ist jedoch die Situation bezüglich des in die At­mosphäre freigesetzten Wasserdampfs zu bewerten? Wir haben im aktuellen Kapitel erfahren, dass durch die Wirt­schafts­tätigkeit des Menschen zusätzlich Wasserdampf in die Atmo­sphäre eingetragen wird. Das gilt vor allem bei der Ver­bren­nung fossiler Energierohstoffe. Es ist zwar nicht viel im Ver­gleich zum natürlichen Wasserkreislauf der Erde, jedoch wird tatsächlich anthropogen erzeugtes Wasser zusätzlich in den natürlichen Kreislauf eingebracht – und es wird verdampft, also in Form von Wasserdampf in die Atmosphäre eingetragen. Bei der Biomasse-Oxidation wird zwar kein zusätzliches Wasser in den Wasserkreislauf der Erde eingetragen, jedoch wird – zusätzlich zum solaren Antrieb des Wasserkreislaufs – ein anthropogener Antrieb erzeugt, wenn auch klein, jedoch ein­deutig zusätzlich. Damit können sich auch bei extensiver anthro­pogener Biomasse-Oxidation der mittlere Wassergehalt der Atmosphäre und so auch die mittlere Wolkenbedeckung er­höhen. Wie wir gesehen haben, bedeutet das auch die Mög­lichkeit einer zusätzlichen Wärmewirkung auf die Erdober­fläche (Glashauseffekt; zusätzliche solar bedingte radiative und konvektive Wärmeströme nach unten). Das hieße dann wohl nichts anderes, als dass unter Umständen durch extensive anthro­pogene Biomasse-Oxida­tion eine zusätzliche Klima­erwärmung stattfinden könnte – zwar nicht durch Koh­len­stoffdioxid, sondern durch Wasser­dampf und Wolken.

Das würde die energetischen und klimatischen Chancen einer extensiven Biomassenutzung erheblich beeinflussen. Es ist also nicht nur die extensive Flächennutzung, die in Konkurrenz zu anderen lebenswichtigen Nutzungsarten steht und damit die Biomassenutzung begrenzt: Die Biomasse-Oxidation würde sich dann vorrangig auf die Besei­ti­gung un­erwünschter und belastender Abfälle beschränken, die anderweitig nicht oder nicht so günstig beseitigt werden könnten; ansonsten wäre sie für den Menschen ein Mittel – unter mehreren anderen −, um steuernd auf die Klimagestaltung einzuwirken. Biomasse-Oxidation ist keinesfalls ein energiewirtschaftliches Allheil­mittel.

Wie fällt der Vergleich zwischen der Biomasse-Oxidation und dem beispielhaft benannten Methanol×) als Kreislauf-Energie­träger aus? Biomasse-Oxidation bedeutet immer – und das ist durchaus so gewollt – eine Verquickung mit den auf der Erde ablaufenden Natur-Kreisläufen, hier vor allem mit dem des Wassers, auch mit dem des Kohlenstoffs. Es wird damit sug­geriert, dass die Einpassung der Wirtschaftstätigkeit in Natur­prozesse dergestalt möglich ist, dass es keine oder nur eine sehr verminderte Rückwirkung der Wirtschaftstätigkeit auf die Na­tur­prozesse gibt. Dem ist aber nicht so: Absolut oder relativ mehr Wasserdampf in der Atmosphäre ist beispiels­weise nicht rückwirkungsfrei auf die Globaltemperatur der Erde. Die Ge­staltung einer Methanol-Kreislaufwirtschaft kann so erfolgen, dass sich der jeweilige Haupt­prozess getrennt von Naturkreis­läufen abspielt – das heißt hier vor allem, dass der zusätzliche Eintrag von Wasser­dampf in die Atmosphäre weitgehend ver­mieden und das Prozesswasser wieder verwendet wird. Neben-, hier vor allem Kühlprozesse, können so gestaltet werden, dass Wasser, wenn erforderlich, weit­gehend in flüssi­ger Form aus den Prozessen aus­geschieden wird. Damit entfällt ein zusätz­licher Eintrag von Wasser­dampf in die Atmosphäre bzw. mög­licher Wasserdampf wird kontrol­liert in die Atmosphäre abge­geben, um damit einen Beitrag zur anthropogenen Klima­steuerung zu leisten.

×) W. Brune: Der Übergang zu einer künftigen energiegeführten globalen Kreislaufwirtschaft.  Energiewirtschaftliche Tagesfragen,  58 (2008)7,  14-17.

      W. Brune: Vom Kernkraftwerk zum nuklearen Energiepark. Strom, Kraftstoffe, Energiespeicherung - alles an einem Ort. atw, 
55 (2010)1,  42-43.

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